Промысловая геофизика – это безкерновый метод исследования скважин.
Как правило, схема выполнения работ- на геофезич. кабеля по стволу скважины опускается скваж. снаряд, состоит из источника искусственного физического поля и скваж. прибора.
При перемещении СКВ прибор позволяет измерить хар-ки физ. поля, создаваемого геологическими объектами, пластов залежи околоскваженного пространства и самой скв.
Виды физ. Полей
ГИС = изучает распределение полей и их хар-ки по стволу скважины
Поля могут быть естественные и искусственные. По аппарату описания поля делятся на скалярные , векторные и тензорные.
По поведению во времени физ. поля могут быть постоянными (величина и направление не меняется) пульсирующие(направление не меняется , величина меняется плавно) импульсными(направление не меняется , величина резко меняется) переменными ( и величина и направление меняются)
Переменные физ. поля могут быть низкочастотными , среднечастотными , высокочастотными , сверхвысокочастотными, субсверхвысокочастотными.
Результаты исследования предстваляются в виде зависимости параметров физ полей с глубиной.
1.Удельное электрическое сопротивление горных пород
2. Хар-ка объекта исследования
1.-способность горных пород оказывать препятствие прохожднию через них эл току над эл сопротивлением
Если горная порода имеет определенные геометрические размеры , то это сопротивление над удельн эл сопротивлением горной породы( Ом*М)
Ом*М – сопротивление куба породы с длинной ребра 1 м. При пропускании тока в один А через противоположные грани возникновением разности напряжений в 1 В.
ƍ меняется от тысячных долей ОМ*М до 10^17 ОМ*М
Магматические горные породы имеют 10^14 – 15 ОМ*М
Сухая безводная нефть 10^15, Вода сверхчистая , дестилированая 10^17 OM*M, при наличии в воде ионов солей, щелочей, кислот ƍ снижается
В западной Сибири минерализация пластовых вод меняется от 9 до 48 г/л . В среднем 17 г/л , что соответствует ƍ = 3 ОМ*М
В Башкирии и Татарии минерализация пластовых вод 225 г/л , что соответствует ƍ = 0,001 ОМ*М
Вода – является самым распространенным пластовым флюидом
Глина – это алюмосиликатная горная порода хорошо отсортированная, диаметр частиц который менее 0,001 мм.
Процесс осаждения – мульчирования
Алюмосиликатная: глинистые частицы несут высокий отрицательный заряд
Глинистые частицы имеют размеры крупных молекул
Расстояние между глинистыми частицами очень большое
Равнодействующая гравитационных и эл сил между частицами удерживает глинистые частицы на большом расстоянии, определ. высокую пористость (до 80%)
Поровое пространство заполнено высокоминерализованной водой ƍ гл. = 2-6 ОМ*М.
Песок , кварцевые зерна в контакте друг с другом образуют поровое пространство.
В Западной Сибири у песков пористость 18-38%(теоретически до 46%). ƍ водонасыщеных песков 10 и более ОМ*М
ƍ нефтегазонасыщеных песков 12 и более ОМ*М
Песчанники - пески , более уплотненные , в микропоровом пространстве наблюдается цемент
Пористость 9-28%
ƍ водонасыщенных песчаников 12 и более ом*м
ƍ нефтяных песчаников 16 и более ОМ*М
Известняки (CaCO3) – плотная массивная порода , пористость 2-3% , ƍ – тысячи ОМ*М
Аргилит- метаморфическая горная порода , представляет собой уплотненную глину , пористость 50-55% ƍ 6-8 ОМ*М
ЛЕКЦИЯ 2
При разведочном бурении отбирается Керн и в лабораторных условиях изучается удельное эл сопротивление (ро), ƍв, пористость (Кн)
По полученым лабораторным результатам рассчитывают параметр пористости (ƍн)
ƍн = ƍ/ƍв – это относительный параметр показывающий во сколько раз увеличивается сопротивление воды , если часть воды заменять скелетом горной породы
ƍн = ƍ/ƍв = а/Кn^m
a,m – структурнотекстурные показатели горной породы
по керновым исследованиям строят среднестатистическую зависимость Кн от ƍн ( РИСУНОК I)
При эксплуатационном бурении отбор керна не производится , стоимость керна при исследовании 20 тыс. Руб. разведочная скважина 7.5 млн. РУБ.
Проводят ГИС стоимость геофиз работ в скважине примерно 250 тыс руб
ƍ нефтенасыщености моделируется ƍ водонасыщености породы определяется Кв коэффициент –Ɵ (фи)
Опред. параметр насыщения ƍн = ƍнп/ƍвг
Параметр насыщения показывает во сколько раз увеличивается сопротивление пласта , если часть воды в поровом пространстве заменить нефтью или газом
ƍн = ƍнп/ƍвг = 1/Кв^n , где n – показатель смачиваемости горной породы
РИСУНОК II
Если Кн = 0 , то Кг ( для газа) = 1 - Кв
2. Хар-ка объекта исследования
СКВ бурятся долотом определенного диаметра. диаметр СКВ равный диаметру долота называется – номинальным.
Из-за свойств г.п. и технологии бурения фактический диаметр отличается от номинального , как в сторону увеличения , так и уменьшения , бурения проводят на р-ре с глинистой основой . расшифровка к рисунку -( увеличение диаметра против слабосцементированных глин сужение против глинистых пластов (из-за набухания частиц глины) твердые породы(известняки ,доломиты) РИСУНОК III)
Глинистая корка достигает : hрк 3-5 см толщиной через глинистую корку протекает фильтрат промывочной жидкости , который полностью вытесняет первоначальный флюид на глубину 10-15 см. эта зона называется полностью промытая часть плоста и частично вытесняет на глубину до 4-6 м. ( зона проникновения фильтрата промывочной жидкости )
Затем идет неизменная часть пласта ( НИП) истинное удельное эл сопротивление пласта зависит от многих факторов ƍ пласта = f (литологии , Кг, Сгл,ƍв,Св,a,m,n,Кн,Кг,Кв…)
Ввиду практической сложности применения данной завихимости месторождения , на практике применяют ƍк - кажущееся удельное эл сопротивление на ƍк в скважине оказывает влияние сама скважина , околоскважное пространство и НИП; измеряемый параметр – ƍк имеет опосредованное значение и не равен истинному ƍпл
ƍк= f (ƍc, ƍгк, dc, hrk, ƍпл, dпп, рзп, Dзп, ƍп).
Метод КС для измерение кажущегося удельного эл сопротивления гор пор применяется метод КС . Зондовая установка включает в себя 4 электрода , через 1 пару электродов пропускается переменный эл ток. Вокруг образуется переменное эл поле и в соответствии с хар-ками пласта на другой паре электродов возникает разность потенциалов Δ Uкс
Боковые электроды обозначаются начальными буквами латинского алфавита , измерительные.
В зависимости от расстояния между электродами ,характера измеряемой величины зонды бывают , градиент-зонды , потенциал-зонды
Один из электродов всегда на поверхности , его потенциал равен 0
Конфигурацию зондов рассматривают из 3-х элементов находящихся в скважине. Градиент-зонд – у которого расстояние между парными намного меньше чем до непарного. Измеряет градиент потенциала эл поля
Потенциал-зонд – расстояние между манными намного больше чем до непарного. Измеряет потенциал эл поля
Если в скважине 1 токовый электрод ,то зонд однополюсной 2 – двухполюсной (РИСУНОК IV)
Если парные электроды ниже непарных – последовательный
Если парные выше – обращенный
Результаты измерений соотносят к определенной точке – точки записи (0) , находящийся посередине сближенных электродов
Геометр:размер зонда – длинна
Для градиент-зонда L равна расстоянию от точки записи до удаленного электрода
Для потенциал-зонда L равна расстоянию между сближенными электродами. От типа и длинны зонда зависит радиус исследования(R)
Для градиент-зонда – R= L Для потенциал-зонда R=2-2.5 L
Измерение ƍк = k*(ΔU)/I , где k- геометрический фактор зонда
k= 4 π (АM*АH)/МH (однополюсной зонд) [м]
к=4 π (АМ*БМ)/АБ(двуполюсной)[м]
Зонды читаются сверху вниз. Пример: А2М0,5N
Цифры – расстояние в м между электродами – это градиент зонд, однополюсной , последовательный L = 2.25 м; R= 2.25 м